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支座的结构原理是安置于密封钢盆中的橡胶块,在三向受力的情况下,而产生的反力,承受桥梁的垂直荷载,同时,利用橡胶的弹性,满足梁端的转动,通过焊接在上座板上的不锈钢板与聚四氟乙烯的自由滑移,完成桥梁上部构造的水平位移。本系列产品具有结构合理,承载能力大,变形小,水平位移量大,转动灵活,并有良好的缓冲性能,是建筑连续式桥梁的很好的支座。支座特点,支座且具有重量轻,结构紧凑,构造简单,建筑高度低,加工制造方便,节省钢材,降低造价等优点,是适宜于大垮桥梁使用的较理想的支座。常用的有GPZ、GPZ(Ⅱ)、GPZ(KZ)三大类。 GPZ(II)系列支座目前承载力为31个级别,承载力0.8MN-60MN,能满足大型桥梁建造的需要。GPZ(II)标准系列中,固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均不小于支座坚向承载力的10%。抗震型支座水平承载力不小于支座坚向承载力的20%。支座转动角度不小于0.02rad.加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数最小取0.03.;加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数最小取0.06。
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可以看出当支座转动后,支座承受拉力的两个作用面(见G处、H处)仍为球面结合,支座承受水平力的两个作用面(见G处、H处)也仍为球面结合,在这种情况下,支座在承受拉力和剪力时皆为球面传力,不存在偏载或应力集中,不破坏原有的传力状况,保证结构安全,且仍可绕设定的转动中心O转动。 通过以上比较可知,大转角网架球型钢支座不仅具有良好的受力、传力性能和转动性能。滑动成品铰支座根据公路桥梁抗震细则(JTGB02-01-2008)中第10.2条中关于减隔震装置的说明,常用的减隔震支座装 置分为整体型和分离型两类。目前常用的整体型减隔震装置有:铅芯橡胶支座、高阻尼橡胶支座、摩擦摆式减隔 震支座;目前常用的分离型减隔震装置有:橡胶支座+金属阻尼器、橡胶支座+摩擦阻尼器、橡胶支座+黏性材料 阻尼器。目前设计人员普遍存在两个误区,其一:抗震分析时一味的考虑用桥墩的塑性能力耗散*震效应,忽略增设 减隔震支座的设计思路;其二:由于设计人员对减隔震支座的模拟方式不清楚,造成潜意识里回避减隔震支座的 采用。本文考虑上述两点对公路桥梁抗震细则(JTGB02-01-2008)第10.2条中涉及的减隔震支座模拟进行说 明。限于篇幅,本文仅对整体型减隔震装置进行叙述。
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固定成品铰支座的主要技术性能:可承受竖向载荷;具有抗竖向拉力的性能,保证竖向*震时上下结构不脱节;具有抗水平力的性能,保证水平*震时结构不脱落;可适应径向、环向的位移要求;可适应任意方向的转角要求;减震支座具有良好的减震性能;铰接连接放松了端部上、下弦杆的局部弯矩约束,减小了端部杆件的内力,使连接处的构造设计变得方便。但是,由于没有了端部的负弯矩,连廊跨中的正弯矩会有所增大,同时它也削弱了连廊对塔楼共同工作的协调作用。滑动连接,当连廊本身的刚度较弱时,即使做成刚性连接,它也不能起到协调两塔楼变形的作用,这时应当考虑做成滑动连接的形式。滑动连接可以是连廊端与塔楼接,端滑动连接,也可以两端均做成滑动支座。采用这种连接方式,连廊的受力将会比较小,但是这时连廊已经不能再协调塔楼间的共同工作,塔楼和连廊均单独受力,整个连廊结构仅仅是形式上的“连廊结构”。因为滑动端在荷载作用下会有定的滑移量,所以滑动支座在设计时有个重要问题就是要设限复位装置,并提供预计滑移量,防止连廊的滑落或与塔楼发生碰撞而造成结构的破坏。因此这种连接方式般用于连廊位置较低、跨度较小的情况。
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